به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "stiffness" در نشریات گروه "عمران"

تکرار جستجوی کلیدواژه «stiffness» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Mostafa Farajian *, Mohammadiman Khodakarami

    The use of pre-fabricated modular units for the construction of mid to high-rise buildings has been promoted recently. The modular units are fabricated in a factory and then transported to the construction site to form a structure using inter-connections. The inter-connection is unique to modular buildings, playing a critical role in their structural performance. Despite the increasing popularity of modular construction, there are relatively few published studies considering the influence of inter-connection’s behaviour on the lateral performance of braced-frame modular buildings. The inter-connections’ rigidity has an influence on the modular buildings’ stiffness. Hence, it is required to investigate their effect on the seismic performance of braced-frame modular buildings. This study aims to investigate the effect of inter-connections’ properties on the lateral performance of braced modular frames through nonlinear static analysis. To that end, three frames of four, eight and twelve storeys, are assumed for the required analysis. Different inter-connections having various stiffness properties are considered for the nonlinear static analysis. Three performance levels are considered and the responses of considered structures at these levels are evaluated and compared for different properties of inter-connections. The obtained responses indicate that the decrease of inter-connections’ stiffness leads to reduction of the lateral capacity. The results indicate that the decrease of inter-connection stiffness can increase the period of the structures up to 10.35%., 5.35% and 3.63% in 4-, 8- and 12-storey buildings. Moreover, the nonlinear analysis indicate that the increase of inter-connection flexibility reduces the base shear by 1.9%.

    Keywords: Inter-Modular Connections, Seismic Performance, Modular Buildings, Pushover Analysis, Stiffness
  • مرتضی عسکری، احد باقرزاده خلخالی، مسعود مکارچیان*، نوید گنجیان
    لایه های نازک موجود در زمین، علی رغم آن که به نظر می رسد، تاثیر ناچیزی داشته باشند، اساسا می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای بر ظرفیت باربری پی داشته باشند. در این تحقیق، تاثیر وجود لایه نازک ضعیف و قوی بر ظرفیت باربری نهایی پی دایره ای بر بستر ماسه ای، به وسیله مدل فیزیکی کوچک مقیاس سیستم خاک- شالوده بررسی می شود. آزمایش های مدل فیزیکی در مخزن استوانه ای از جنس فولاد با قطر داخلی 70 سانتی متر و ارتفاع 70 سانتی متر، انجام شده است. شالوده دایره ای به صورت صلب بوده و بر روی سطح بستر قرار می گیرد، یعنی عمق مدفون صفر است. بررسی ها با تغییر جنس، ضخامت و عمق قرارگیری لایه نازک صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که لایه نازک ضعیف باعث کاهش ظرفیت باربری نهایی و سختی سیستم خاک- شالوده می شود و لایه نازک قوی باعث افزایش ظرفیت باربری نهایی و سختی سیستم خاک- شالوده می شود. میزان این تاثیر تابعی از ضخامت، عمق قرارگیری و جنس مصالح لایه نازک دارد. مطابق نتایج، لایه ضعیف در عمق بحرانی 1B (B قطر فونداسیون است) بیش ترین کاهش ظرفیت باربری نهایی را به میزان 26 درصد داشته است (از 183kPa به 135kPa) و در عمق 2B تاثیری نداشته است. لایه قوی نیز برای حالتی که این لایه دقیقا زیر فونداسیون قرار دارد، بیش ترین افزایش ظرفیت باربری نهایی را به میزان 329 درصد داشته است (از 183kPa به 603kPa) و در عمق تقریبا B25/1 بدون تاثیر بوده است. برای صحت سنجی، نتایج مدل آزمایشگاهی بستر ماسه ای یکنواخت، با نتایج تحلیلی محققان مختلف مقایسه شده که نشان از انطباق زیاد نتایج دارد.
    کلید واژگان: لایه نازک ضعیف, لایه نازک قوی, ظرفیت باربری نهایی, سختی, مدل فیزیکی
    Morteza Askari, Ahad Bagherzadeh Khalkhali, Masoud Makarchian *, Navid Ganjian
    In general, despite their seeming insignificance, there are some details in the ground that have significant effects on soil-foundation system behavior such as slip surfaces, shear bands, and thin layers (Valor et al. 2017). Terzaghi (1929) termed “these features minor geologic details and pointed out their enormous potential effects on the safety of dams”. In the literature review very little study has been performed on the effects of a thin layer (Valor et al. 2017, Ziccarelli et al. 2017, Oda and Win, 1990)In the present paper, the influences of the horizontal thin layer on the ultimate bearing capacity of the circular foundation resting on the sandy bed were studied by implicating a small-scale physical model for the soil-foundation system. The problem of the soil- circular footing system is schematically illustrated in Fig. 1. The problem is investigated under the axisymmetric condition, and the circular foundation is rigid. This foundation rests on the ground surface, on the other hand, the initial depth of embedment is nil. The studies were performed by the material type, thickness, and depth of the thin layer variation. For the bed sand, crushed uniform silica sand (SP) with medium density was used. For the thin layer, materials with different strength properties (strong and weak) in comparison with the sandy bed were used.For the weak layer, the clay powder with CL classification was used. Clay with a natural moisture content of 5.5% and a very low density of 12.1 kN/m3 was used consistently in all of the experiments.For the strong layer, a fine-grained asphalt mixture with an unconfined compressive strength of 1460 kPa and unit weight19.12 kN/m3 was used.
    Keywords: Weak Thin Layer, Strong Thin Layer, Ultimate Bearing Capacity, Stiffness, Physical model
  • جلال ذوالفقاری، محمد گل محمدی*، مجید یعقوبی
    سیستم خرپای متناوب، یکی از انواع سیستم های مهاربند جانبی در سازه های فولادی به حساب می آید. در این سیستم، نیروهای جانبی از طریق دیافراگم صلب کف بین خرپاهای دو طبقه مجاور انتقال می یابد. ستون های سیستم خرپای متناوب تنها در دیواره های بیرونی جای گرفته و ستون های میانی حذف می گردند. از این رو، فضای باز بزرگ بدون ستون قابل دستیابی است که از نظر معماری مناسب می باشد. در بخش میانی خرپا، باز شویی به ارتفاع طبقه قرار می گیرد. در این مقاله با استفاده از نرم افزار ایتبس اثر مشخصه های هندسی خرپای متناوب نظیر نسبت طول بازشوی میانی به کناری، نوع و چینش خرپاهای کناری در عملکرد لرزه ای بررسی می گردد. برای این منظور، ابتدا توانایی مدل تحلیلی در تخمین نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی شد. ملاحظه گردید که پاسخ تحلیلی، تطابق خوبی با نتایج مدل آزمایشگاهی دارد. در ادامه، با بررسی چندین مدل مختلف اثر طول دهانه بازشوی میانی خرپا روی پارامتر های لرزه ای سیستم خرپای متناوب بررسی گردید. نتایج نشان داد که نسبت طول دهانه باز شوی میانی خرپا به طول دهانه های کناری، در عملکرد لرزه ای اهمیت زیادی دارد؛ به طوری که این نسبت می تواند تاثیر مستقیم بر روی شکل پذیری و سختی سازه داشته باشد. نهایتا، روی بهترین نسبت دهانه بدست آمده مبتنی بر بهترین سطح عملکرد لرزه ای، اثر نوع خرپای به کار رفته در دهانه های کناری ارزیابی گردید. در این مقاله، سه نوع سازه کوتاه، متوسط و بلندمرتبه به کار گرفته شده است.
    کلید واژگان: خرپای متناوب, دهانه میانی, شکل پذیری, سختی, ضریب رفتار
    Jalal Zolfaghari, Mohammad Golmohammadi *, Majid Yaghoobi
    Staggered truss system is one of the types of lateral bracing systems in steel structures. In this system, lateral forces are transmitted through the rigid floor diaphragm between adjacent trusses. The columns of the staggered truss system are placed only in the outer walls and the middle columns are removed. Hence, a large open space without columns is achievable, which is architecturally appropriate. In this paper, the effect of geometric characteristics of staggered truss systems such as the ratio of the opening length, the type and arrangement of the side trusses in seismic performance is investigated using ETABS software. For this purpose, the ability of the analytical model was first validated to estimate the available experimental results. It was observed that the analytical result is in good agreement with the results of the Experimental model. Then, by examining several different models, the effect of the length of the middle opening was investigated on the seismic parameters of the Staggered truss system. The results showed that the ratio of the length of the middle opening is very important in seismic performance; So that this ratio can have a direct effect on the ductility and stiffness of the structure. Finally, the effect of truss type used in side openings was evaluated on the best span ratio based on the best level of seismic performance. In this paper, three types of structures are used: short, medium and high.
    Keywords: Staggered truss, Ductility, stiffness, Behavior factor, Pushover
  • صالح محمدابراهیم زاده سپاسگزار، مرتضی نقی پور*، مهدی نعمت زاده

    در این مقاله به تجزیه و تحلیل عددی رفتار اتصال ستون  CFST مدفون شده در فونداسیون تحت بارگذاری ترکیبی محوری-خمشی پرداخته شده است. ابتدا مدل اجزاء محدود پیشنهادی توسط نتایج آزمایشگاهی تحقیقات قبلی تحلیل و مقایسه شده که نتایج نشان داد که آسیب موضعی، الگوهای خرابی و منحنی هیسترزیس با هم مطابقت داشتند. در ادامه مطالعه دقیق پارامتریک برای ارزیابی رفتار چرخه ای اتصال CFST مدفون شده در فونداسیون با متغیرهای قطر به ضخامت طول مدفون شدگی، مقاومت فشاری بتن و نحوه اتصال ستون CFST به فونداسیون انجام شده است. بر اساس نمودارهای هیسترزیس حاصل شده از مطالعه پارامتریک مدل های عددی، مقادیر شاخص های سختی، مقاومت، شکل پذیری و انرژی برای نمونه ها محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مطالعه نشان داد با استفاده از مدل اجزاء محدود پیشنهادی، در اتصال ستون CFST به فونداسیون با صفحه ستون نسبت به ستون CFST در حالت مدفون رفتار چرخه ای ضعیف تری حاصل شده است. علاوه بر این، استفاده از سخت کننده ها در پای ستون مدفون در فونداسیون نسبت به حالت بدون سخت کننده رفتار هیسترزیس بهتر و با استهلاک انرژی بالاتری را از خود نشان داده است. با افزایش مقاومت بتن، تغییرات در حلقه های نمودار هیسترزیس، مقاومت جانبی و سختی جانبی، عملکرد شکل پذیری و اتلاف انرژی تجمعی نیز افزایش کمی داشته است. حالت های آسیب در اتصال ستون CFST به فونداسیون دارای صفحه ستون، در حالت مدفون شده بدون سخت کننده و با سخت کننده دیسکی، بصورت شکستگی لوله فولادی در پای ستون است. آسیب در حالت اتصال ستون CFST مدفون شده با سخت کننده طولی، بصورت ترک خوردگی قطری بتن روی فونداسیون است. افزایش ضخامت لوله فولادی و شرایط مدفون شدگی ستون CFST با سخت کننده اثر مثبتی بر روی حلقه های هیسترزیس اتصال CFST به فونداسیون ایجاد کرده و این نوع اتصال توانسته است مقاومت جانبی، سختی جانبی، شکل پذیری و انرژی تجمعی اتلافی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

    کلید واژگان: لوله فولادی پر شده با بتن, اتصال ستون به فونداسیون, سختی سازه, طول مدفون شدگی, تجزیه و تحلیل اجزاء محدود
    Saleh Mohamad Ebrahimzadeh Sepasgozar, Morteza Naghipour*, Mahdi Nematzadeh

    In this paper, a finite element analysis of the behavior of embedded CFST columns to the foundation under axial-lateral combined loading. First, the proposed finite element model is compared and analyzed by the experimental results of previous research, which showed that the local damage, failure patterns and hysteresis curves were consistent. A detailed parametric study to evaluate the cyclic behavior of embedded CFST columns to the foundation with the characteristics, the ration diameter to thickness, embedded length, compressive strength and connection conditions CFST column to the foundation. Based on the parametric study, the values of stiffness, strength, ductility and energy for the studied specimen have been calculated. The results showed that using the proposed finite element model, weak cyclic behavior for CFST connection to the foundation in the conditions of connection with the base plate and better cyclic behavior for the CFST column and its connection to the foundation in the embedded conditions is obtained. In addition, the hysteresis behavior of the CFST column connection with the embedded stiffener plate is much better than the embedded connection without the stiffener. The rings stiffener of the hysteresis diagram changes compact condition with increasing concrete strength. In addition, lateral strength, lateral stiffness, ductility performance and cumulative energy dissipation also increased in compact specimens with increasing confine concrete. The failure modes of the CFST connection to the foundation with the base plate are the same as the embedded connection mode without the stiffener and with the ring stiffener. The failure modes in these three modes are from the connection as a tearing steel pipe at the end of the column. In the case of an embedded connection with a longitudinal stiffener, it is a diagonal crack of the concrete on the foundation. Lateral strength, lateral stiffness, ductility performance, and cumulative energy also increase with increasing steel pipe thickness. CFST column burial conditions with hardeners have a positive effect on the hysteresis rings of CFST connection to the foundation, and this type of connection has been able to significantly improve lateral strength, lateral stiffness, ductility and dissipative cumulative dissipation energy.

    Keywords: Concrete filled Steel tube, Column connection to foundation, stiffness, embedded length, finite element analysis
  • احد باقرزاده خلخالی*، مسعود مکارچیان، مرتضی عسکری، نوید گنجیان

    پی های سطحی همانند فونداسیون های نواری، به میزان گسترده ای برای انتقال بارهای روسازه به خاک های باربر مورد استفاده قرار می گیرند. در موارد زیادی جنس زمین زیر پی، یکنواخت نبوده و ممکن است دارای لایه های نازک باشند که معمولا در مطالعات ژیوتکنیک آشکار نمی شوند. با توجه به تحقیقات بسیار محدودی که در خصوص اثر لایه نازک بر ظرفیت باربری نهایی پی انجام شده است، به نظر می رسد که می توان با تحقیقات بیشتر، اثر این لایه را مشهودتر درک کرد. در این تحقیق تاثیر وجود لایه نازک ضعیف و قوی بر ظرفیت باربری نهایی پی نواری بر بستر ماسه ای، به وسیله مدل فیزیکی کوچک مقیاس سیستم خاک- فونداسیون بررسی می شود. آزمایش های مدل فیزیکی در مخزن فولادی با طول 100 cm، ارتفاع 70 cm و عرض 70 cm انجام شده است. بررسی ها با تغییر جنس، ضخامت و عمق قرارگیری لایه نازک انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد لایه نازک ضعیف باعث کاهش ظرفیت باربری نهایی و سختی سیستم خاک- فونداسیون می شود و لایه نازک قوی باعث افزایش ظرفیت باربری نهایی و سختی سیستم خاک- فونداسیون می شود. لایه ضعیف در عمق بحرانی 1.2B، بیشترین کاهش ظرفیت باربری نهایی را به میزان 40 درصد داشته است و در عمق 3.6B تاثیری نداشته است. لایه قوی نیز برای حالتی که این لایه دقیقا زیر فونداسیون قرار دارد، بیشترین افزایش ظرفیت باربری نهایی را به میزان 76 درصد داشته است. لایه قوی نیز در عمق تقریبا 2.4B بدون تاثیر بوده است. برای صحت سنجی، نتایج مدل آزمایشگاهی بستر ماسه ای یکنواخت، با نتایج تحلیلی محققان مختلف مقایسه شده که نشان از انطباق زیاد نتایج دارد.

    کلید واژگان: لایه نازک, ظرفیت باربری نهایی, پی نواری, سختی, مدل فیزیکی
    Ahad Bagherzadeh Khalkhali *, Masoud Makarchian, Morteza Askari, Navid Ganjian

    Shallow foundations such as strip foundations are widely used in transmitting loads from the superstructure to the supporting soils. In many cases, the ground materials are not uniform and may have thin layers, which are not usually detected in geotechnical site investigations. In this research, the effects of a thin layer on the ultimate bearing capacity of a strip foundation on the sand bed are investigated by small-scale physical models. Due to very limited research that has been carried out on the thin layer effect on the ultimate bearing capacity, it seems that further studies can understand the effect of this layer. The investigations were carried out by varying the material type, thickness, and depth of the thin layer. The results indicate that the weak thin layer decreases both the ultimate bearing capacity and stiffness of the soil-foundation system and the strong thin layer increases both the ultimate bearing capacity and the soil-foundation system stiffness. The amount of this effect depends on the thickness, depth of deposition, and material type of the thin layer. According to the results, the weak layer for the critical depth of 1.2B led to the most reduction in ultimate bearing capacity by 40%, while no effects were observed at the depth of 3.6B. The strong layer is also for the state where this layer is just below the footing, had the highest increase in ultimate bearing capacity by 76%, but at a depth of about 2.4B, it was ineffective.

    Keywords: Thin layer, Ultimate Bearing Capacity, strip foundation, stiffness, Physical Modeling
  • Sayed Behzad Talaeitaba *, Behrang Nazari
    Providing adequate strength and stiffness is considered a primary principle for structural design. Roof flexural members have a remarkable role to provide lateral and gravity stiffness. A vital issue in the analysis and stiffness assessment is to apply stiffness modification factor for the mentioned members in RC structures so that their impact in gravity and lateral load bearing could be changed. In the present study, to achieve an appropriate coefficient to decrease the stiffness of reinforced concrete slabs under simultaneous gravity and lateral loading, 20 structures from 2 to 20-stories with various roofs including flat slab, beam-column slab, and one-way and two-way waffle slabs were designed and analyzed, and then an equivalent overall coefficient for slabs stiffness decrease was obtained. The results indicate that the coefficient of 0.25 recommended by the building codes for flat slabs is around 60 percent conservative. In other categories of slabs for which the available building codes have not recommended a determined coefficient, the coefficient of 0.45 to 0.5 is achieved based on the analysis of the current study.
    Keywords: Slabs, Stiffness, Reduction factor, Lateral load
  • محسن یوسفی، یحیی نصیرا*، علی قمری
    استفاده از میراگرها به عنوان جاذب انرژی باعث بهبود رفتار لرزه ای سازه ها دربرابر بارهای لرزه ای می شوند. از جمله موثرترین جاذب های انرژی، میراگرهای فلزی جاریشونده میباشند. علی رغم عملکرد مطلوب این میراگرها در برابر بارهای لرزه ای، هزینه های اضافی را به سازه تحمیل می کنند. لذا در این مقاله یک میراگر جدید معرفی شده است که علاوه بر بهبود رفتار لرزه ای، هزینه ناچیزی به سازه تحمیل می کند. برای بررسی عملکرد چرخه ای میراگر پیشنهادی، 15 نمونه عددی در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شد. مطالعه رفتار چرخه ای شامل بررسی تاثیر هندسه میراگر بر رفتار کلی سیستم و همچنین تاثیر هندسه مهاربند بر رفتار میراگر است. بدین منظور، میراگر با ضخامت های 12، 21 و 30 میلیمتر، و همچنین طول هایmm 400،mm 500 وmm 600، وضریب لاغری 59و62و65 در نظر گرفته شده است. با تغییر پارامتر طول میراگر ازmm 600 بهmm 500 وmm 400، هر یک از پارامترهای سختی، مقاومت نهایی و انرژی در حالتی که میراگر عملکرد فیوزی داشته است، حداکثر به میزان 144، 46 و 149 درصد افزایش داشته اند.همچنین با تغییر پارامتر ضخامت میراگر ازmm 12 بهmm 21 وmm 30، هر یک از پارامترهای سختی، مقاومت نهایی و انرژی در حالتی که میراگر عملکرد فیوزی داشته است، حداکثر به میزان 147، 52 و 160 درصد افزایش داشته اند. با تغییر پارامتر ضریب لاغری مهاربند از 59 به 62 و 65 ، هر یک از پارامترهای سختی، مقاومت نهایی و انرژی در حالتی که میراگر عملکرد فیوزی داشته است، حداکثر به میزان 5، 7 و 9 درصد افزایش داشته اند.
    کلید واژگان: میراگر فولادی, استهلاک انرژی, تسلیم برشی, مهاربند همگرا, سختی
    Mohsen Yousefi, Yahya Nasira *, Ali Ghamari
    The energy absorber device improves the seismic behavior of structures against seismic loads. Despite the proper performance of the dampers against seismic loads, they impose additional costs on the structure. Therefore, in this paper, a new damper is introduced which, in addition to improving the seismic behavior, imposes a small cost on the structure. To evaluate the performance of the proposed damper, 15 numerical samples were simulated by Abacus software. under cyclic loading. The study of cyclic behavior was performed on a steel frame of one story-one bay and the sensitivity of cyclic behavior was studied based on the parameters of thickness, length and dimension to the thickness of the brace and slenderness of brace. The thicknesses of the damper are, respectively, 12, 21 and 30 mm, the length of the damper is 400, 500 and 600 mm, the geometry of the damper is arc and the thickness of the brace is 12, 21 and 30 mm. Numerical simulation was performed. The results of this study showed that this type of damper has a good performance in energy dissipation imposed on the structure. Although the proposed damper improves the energy absorption of the structure, it will also reduce the stiffness.
    Keywords: Metallic damper, Energy dissipation, Shear Yielding, CBF system, stiffness
  • مجید پاسبانی خیاوی*، محمد جلالی مینا آباد
    در این تحقیق با توجه به اهمیت تاثیر مقاومت بتن بر عملکرد دینامیکی سدهای بتنی، به بررسی تاثیر سختی بتن بدنه بر نمایش لرزه ای سد بتن غلتکی (RCC) با استفاده از تحلیل احتمالاتی مونت کارلو که روشی موثر برای شناخت اثر پارامترهای مختلف بر رفتار دینامیکی می باشد، پرداخته می شود. برای بیان سختی سد، مدول الاستیسیته بتن بدنه به عنوان متغیر ورودی در نظر گرفته شده و تاثیر آن بر پارامترهای خروجی بررسی می شود. پارامترهای خروجی شامل مقادیر حداکثر تغییر مکان افقی تاج سد، تنش کششی اصلی در پاشنه، تنش فشاری اصلی در پنجه و فشار هیدرودینامیکی در پاشنه می باشد که به عنوان پاسخ های بحرانی انتخاب شده اند. برای مدل سازی و تحلیل از نرم افزار انسیس که مبتنی بر روش اجزای محدود می باشد، استفاده شده و برای حل معادلات دینامیکی از روش نیومارک استفاده شده است. به عنوان مطالعه موردی، سد واتانا به صورت دوبعدی مدل شده و اندرکنش بین سد، مخزن و فونداسیون در مدل اعمال شده است. در انتها نیز برای نمایش تاثیر مدول الاستیسیته بتن سد، مقادیر حداکثر پاسخ ها در هر مرحله به صورت منحنی های حساسیت ارایه شده است. با بررسی نتایج حاصل می توان به خوبی تاثیر سختی بتن بدنه سد را بر پاسخ ها مشاهده نمود و با توجه به معیار طراحی، وضعیت ایمنی سد را بررسی کرده و حالت بهینه را به لحاظ مقاومت سازه ای برای مدل مورد نظر انتخاب کرد.
    کلید واژگان: سد بتن غلتکی, سختی, مونت کارلو, اجزای محدود, اندرکنش
    Majid Pasbani Khiavi *, Mohammad Jalali Minaabad
    In this research, consider to the importance of the effect of concrete strength on dynamic behavior of concrete dams, the effect of body concrete stiffness on seismic performance of roller compacted concrete (RCC) dams is investigated using Monte Carlo simulation which is the effective method for evaluation of different parameters on dynamic responses. For implementation of concrete stiffness, the modus of elasticity is considered as input parameter and its effect on output parameters including maximum response of dam crest displacement, 1st principle stress at heel, 3rd principle stress at toe and hydrodynamic pressure at heel of dam selected as critical responses is investigated. Ansys software, based on finite element method, was selected for dam modeling and seismic analysis and Nemark method has been used to solve the dynamic equation. Watana dam has been selected as case study and has been modeled in the 2-dimensional form and dam-reservoir-foundation interaction considered in model. Finally, to show the effect of modulus of elasticity of dam concrete, the responses were obtained as sensitivity curves. Obtained curves show the trend of responses to variation of modulus of elasticity obviously. According to results, one can select the optimum value of modulus of elasticity of concrete and concluded about the safety of dam consider to design criteria.
    Keywords: Roller compacted concrete dam, stiffness, Monte Carlo, Finite Element, Interaction
  • محمدجمال ملک خانی، جعفر بلوری بزاز*

    در پی رادیه شمع برخلاف گروه شمع، پی و شمع ها هم زمان در انتقال بار به خاک نقش بازی می کنند. تمرکز تنش برشی و لنگر خمشی در محل اتصال شمع به پی در پی رادیه شمع می تواند موجب گسیختگی سازه ای گردد حال آنکه هنوز ظرفیت باربری ژیوتکنیکی شمع ها کاملا بسیج نشده است. این مشکل می تواند با جداسازی شمع ها از پی و قرار دادن یک لایه خاک بین سر شمع ها و کف پی و استفاده از پی رادیه شمع غیر متصل مرتفع شود. این لایه خاک در پی های رادیه شمع غیر متصل لایه میانی نامیده می شود. در پی رادیه شمع غیر متصل لایه میانی نقش مهمی در بسیج کردن ظرفیت باربری خاک بستر، تنظیم مکانیزم انتقال بار و تغییر سختی کل سیستم بازی می کند. به دلیل رفتار بسیار پیچیده پی رادیه شمع متصل و غیر متصل، تخمین سختی و نسبت تقسیم بار در این سیستم ها برای طراحی اولیه مشکل می باشد. در پژوهش حاضر، روشی تحلیلی جهت محاسبه سهم باربری شمع ها از کل بار وارده و سختی در پی رادیه شمع متصل و غیر متصل بر اساس نتایج آزمایش بر روی پی سطحی و گروه شمع ارایه شده است. این مدل با انجام 21 آزمایش بر روی پی بدون شمع، گروه شمع، پی رادیه شمع غیر متصل و متصل مورد صحت سنجی قرارگرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، افزایش تعداد و طول شمع ها موجب بهبود ظرفیت باربری می گردد؛ در پی رادیه شمع غیر متصل با افزایش ضخامت لایه میانی سهم باربری شمع ها، سختی و ظرفیت باربری سیستم کاهش می یابد.

    کلید واژگان: پی رادیه شمع, گروه شمع, روش تحلیلی, سختی, نسبت تقسیم بار
    MohammadJamal Malekkhani

    In the piled raft foundation, in contrast to the pile group, both raft and piles transfer the imposed load to the foundation soil. The concentration of shear stresses and bending moments at the connection point of the pile and raft in the piled raft may cause a structural collapse in the pile while the geotechnical bearing capacity of the pile has not fully mobilized. This problem may be solved by disconnecting the piles from raft and inserting a soil layer between the piles and the raft. This layer in non-connected piled rafts is called cushion. In a non-connected piled raft, the cushion plays an important role to mobilize the bearing capacity of the foundation soil, adjusting the load transfer mechanism, and changing the system stiffness. The behavior of a connected and non-connected piled raft is too complicated to easily estimate the load sharing ratio and stiffness for the preliminary design. In the present research, based on the test results of the pile group and the unpiled raft, an analytical approach is introduced to calculate the load sharing ratio and the stiffness of the connected and non-connected piled rafts. To verify the proposed analytical model accuracy, 21 small scale tests on the unpiled raft, pile group, connected and non-connected piled rafts were conducted. According to the results increasing the number and length of piles, increases the bearing capacity. In a non-connected piled raft, increasing the cushion thickness decreases the load sharing ratio of piles, stiffness, and bearing capacity of the system.

    Keywords: Piled raft foundation, Pile Group, Analytical approach, stiffness, Load sharing ratio
  • فرشته امامی*، بابک بهداروندی شیخی
    با ترویج و گسترش علم، سیستم های سازه ای نوین ابداع و مورد بررسی و پژوهش قرارگرفته است. در چهار دهه اخیر مطالعات گسترده-ای بر روی کاربرد سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی انجام شده است. دیوار برشی فولادی در اشکال مختلفی ساخته و اجرا می شود. دیوار برشی فولادی موجدار ذوزنقه ای یک سیستم سازه ای نسبتا جدید می باشد که در این مقاله با استفاده از 46 مدل، به بررسی اثر موقعیت بازشو، شکل هندسی بازشو، درصد بازشو، فاصله بازشو از المان های مرزی و نیز استفاده از سخت کننده در اطراف بازشو بر پارامترهای لرزه ای سیستم دیوار برشی فولادی موجدار ذوزنقه ای شامل سختی، مقاومت، شکل پذیری و جذب انرژی پرداخته شده است. بازشوها با شکل هندسی مربع و مستطیل قایم و افقی، و معادل با 10، 14 و 18 درصد مساحت سطح مقطع پانل فولادی در نظر گرفته شده است. این پژوهش به صورت تحلیلی و با استفاده از نرم افزار اجزا محدود آباکوس انجام شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که بازشوی مربعی شکل در تمامی موقعیت ها نسبت به بازشوی مستطیلی شکل عملکرد بهتری دارد. همچنین نمونه های با بازشوی مرکزی دارای مقاومت، سختی اولیه و جذب انرژی کمتری نسبت به نمونه های دیگر می باشد. در مجموع بهترین موقعیت برای ایجاد بازشو در ورق موجدار، در میانه بالایی ورق و به فاصله 160 میلیمتر از تیر و نیز در گوشه بالایی ورق اما بدون فاصله از المان های مرزی تیر و ستون می باشد. از دیگر نتایج این تحقیق آن بود که اضافه کردن سخت کننده در اطراف باز شو منجر به افزایش سختی اولیه تا 41 درصد، مقاومت تا 25 درصد و جذب انرژی تا 24 درصد می شود. در ضمن از بین سخت کننده های متفاوت، ورق به عرض 60 و ضخامت 3 میلیمتر بهینه- ترین ابعاد برای سخت کننده در اطراف بازشو است.
    کلید واژگان: دیوار برشی فولادی موجدار, بازشو, سخت کننده, سختی, مقاومت, شکل پذیری, جذب انرژی
    Fereshteh Emami *, Babak Behdarvandi Sheikhi
    By development of science and technology, new structural systems have been developed and researched. In the last four decades, extensive studies have been done on the application of the steel plate shear wall systems. Steel plate shear walls are made and executed in various shapes. Trapezoidally corrugated steel plate shear wall is a relatively new structural system. In this paper, the effects of position, geometric shape, percentage, distance from the boundary elements and the use of the stiffener around the opening were investigated in the seismic parameters of the trapezoidally corrugated steel plate shear wall system including stiffness, strength, ductility and dissipation energy by using 46 models. The openings were geometrically square, vertical and horizontal rectangular, equal to 10, 14, and 18 percent area of the steel panel. This research was performed analytically using ABAQUS finite element software. The results of the study show that the square-shaped opening has better performance than the rectangular opening in all positions. Also, models with central opening have lower strength, initial stiffness and energy absorption rather than other models. Overall, the best position to create the opening in the corrugated plate is in the middle top of the plate and at the distance of 160 mm from the beam and also in the upper corner of the plate but without distance from the boundary elements. Another result of this research is that by using stiffener around the opening, initial stiffness and strength and energy absorption of the corrugated steel shear wall can increase until 41% and 25% and 24%, respectively. In addition among the different stiffeners, the plate with 60 mm width and 3 mm thickness has the best dimension for the stiffener around the opening.
    Keywords: Corrugated Steel Plate Shear wall, opening, Stiffener, stiffness, Strength, Ductility, Dissipation energy
  • احسان دهقانی*، زینب آریانی

    افزایش مقاومت اعضاء و یا اضافه نمودن قید به سازه، ایمنی کلی سازه را به خطر نمی اندازد. این موضوع تحت بارهای استاتیکی مشخص با استناد بر قضیه ایمن از مجموعه قضایای بنیادین تحلیل پلاستیک قابل اثبات می باشد. ازآنجا که این قضیه در حالت بارهای دینامیکی اثبات نشده، ولیکن از نتیجه آن در طراحی روزمره تحت بارهای دینامیکی استفاده می شود؛ این پژوهش سعی بر بررسی عددی این نتایج تحت بارهای دینامیکی دارد. با توجه به این که تحت بارهای گذرا مفهوم مکانیزم و فروریختگی قابل بررسی نمی باشد، به منظور اطمینان از ایمنی سازه، میزان تقاضای شکل پذیری اجزاء سازه مد نظر قرار گرفته است. بدین منظور با انجام تحلیل دینامیکی روی 29 شتاب نگاشت، چرخش پلاستیک اعضا پس از تغییرات جزیی مقاومت و سختی تیرها، در یک قاب خمشی دوبعدی پنج طبقه فولادی، استخراج شده است. محدوده این تغییرات بین 80 الی 150 درصد مقدار اولیه عضو موردنظر می باشد. به منظور مقایسه تقاضای شکل پذیری در تحلیل دینامیکی با مقادیر معیار، تمامی تغییرات تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی نیزبررسی شده است. نتایج حاصل از تحلیل های دینامیکی غیرخطی نشان می دهد، با افزایش مقاومت تیر، در بیش تر موارد تقاضای شکل پذیری کاهش یافته و در مواردی حداکثر 3/7 درصد افزایش می یابد. با افزایش سختی نیز شکل پذیری موردنیاز اعضا حداکثر 16 درصد افزایش یافته است. از مقایسه نتایج تحلیل دینامیکی و استاتیکی می توان نتیجه گرفت به طور کلی با افزایش مشخصات تیرها، تقاضای شکل پذیری ناشی از تحلیل دینامیکی کمتر از تحلیل استاتیکی می باشد. بنابراین افزایش سختی و مقاومت جزیی تیرها در قاب مورد نظر تحت بارهای دینامیکی، باعث فروریختگی سازه نشده است.

    کلید واژگان: قضیه ایمن, تحلیل دینامیکی غیرخطی, مقاومت, سختی, تقاضای شکل پذیری
    Ehsan Dehghani *, Zeinab Aryani

    Increasing the resistance of members or adding constraints to the structure does not jeopardize the overall safety of the structure. This can be proved under certain static loads by the safe theorem which is one of the fundamental theories of plastic analysis. Although this theorem has not proved in the condition of dynamic loads, its results are used in the everyday design under dynamic loads, so this paper attempts to numerically study these results under dynamic loads. Since the concept of mechanism and collapse cannot be investigated under transient loads, the level of ductility demand of structural components is considered to ensure the safety of the structure. For this purpose, the plastic rotation of the members was extracted after a minor variation in resistance and stiffness of the beams in a 2D-five-story steel moment frame by performing dynamic analysis. To compare ductility demand in dynamic analysis with criteria values, the evaluation was surveyed under nonlinear static analysis. The results analysis shows that with the increasing resistance, in most cases the ductility demand decreases, and in some cases the maximum increases by 7.3%. With increasing stiffness, the ductility demand has increased by a maximum of 16%.By comparing the results of dynamic and static analysis, it can be concluded that the required ductility in the dynamic analysis by increasing characteristics has been lower than the corresponding value in static analysis. Therefore, the increase in the partial stiffness and resistance of the beams under dynamic loads has not caused the structural collapse.

    Keywords: safe theorem, nonlinear dynamic analysis, Resistance, stiffness, Ductility Demand
  • عباسعلی صادقی، سیده وحیده هاشمی، کوروش مهدی زاده*

    تعیین دقیق لحظه ی فروریزش سازه ها به واسطه ی تحلیل های غیرخطی یکی از چالش های مهم مهندسین در طرح لرزه ای ساختمان ها می باشد. اگرچه آسیب های سازه ای در سطوح مختلف قابل ارزیابی هستند، اما فروریزش ساختمان ها ازجمله رخدادهای ناگوار در صنعت ساخت وساز محسوب می گردد که در آن تلفات به بیشترین مقدار ممکن خود می رسد. در این تحقیق، سازه های قاب خمشی فولادی سه بعدی با شکل پذیری ویژه 4، 8 و 12طبقه تحت تحلیل های غیرخطی موردنظر شامل تحلیل های استاتیکی غیرخطی بار افزون و دینامیکی غیرخطی افزایشی قرارگرفته و در نهایت به منظور بررسی ظرفیت فروریزش آن ها از منحنی های شکست استفاده شده است. زلزله های موردنظر نیز بر اساس دستورالعمل FEMA P695 شامل22 زوج رکورد دور از گسل، 14زوج رکورد نزدیک گسل بدون پالس و 14 زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل با پالس در نظر گرفته شده اند. مدل ها به صورت سه بعدی در نرم افزارETABS 2016 طراحی شده اند و کنترل ضوابط لرزه ای آن ها بر اساس آیین نامه های معتبر و استاندارد 2800 ویرایش چهارم به طور کامل صورت گرفته است. مدل های غیرخطی سازه ها نیز به صورت سه بعدی در نرم افزار OpenSees2.5.0 ایجادشده اند. اثر زوال سختی و مقاومت الما ن-های سازه نیز بر اساس نتایج مدل های آزمایشگاهی لحاظ شده و ظرفیت فروریزش سازه های سه بعدی قاب خمشی فولادی ویژه به صورت احتمالاتی بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که ظرفیت فروریزش سازه های 4، 8 و 12 طبقه تحت زلزله های دور از گسل بیشترین و تحت زلزله های نزدیک گسل با پالس کمترین است و در بین آن ها سازه ی کوتاه مرتبه ی 4 طبقه، ظرفیت فروریزش کمتری دارد. برای مثال ظرفیت فروریزش سازه ی 4 طبقه در سطح آماری 84 درصد، تحت زلزله های نزدیک گسل با پالس، بدون پالس و دور از گسل به ترتیب g 21/3، g 61/3 و g14/4 می باشد.

    کلید واژگان: ظرفیت فروریزش, قاب خمشی فولادی, شکل پذیری ویژه, سه بعدی, تحلیل دینامیکی افزایشی, دستورالعمل FEMA P695, منحنی شکست, زوال سختی و مقاومت
    Abbasali Sadeghi, Seyede Vahide Hashemi, Kourosh Mehdizadeh *

    Accurate determination of the collapse moment of structures by nonlinear analyses is one of the major challenges for engineers in the seismic design of buildings. Although, structural damage can be assessed at various levels, the collapse of buildings is one of the worst events in the construction industry where casualties reach their maximum. In this research, 3D steel moment-resisting frame structures with 4, 8 and 12 story with special ductility have been subjected to nonlinear analysis including nonlinear static analysis, incremental nonlinear dynamic analysis and finally to investigate their collapse capacity, the fragility curves were used and earthquakes were considered according to FEMA P695 instruction including a pair of 22 far fault records, 14 near fault records with pulse and 14 near fault records without pulse. The models are 3D structures designed in ETABS 2016 software. The design of the structures and their seismic criteria control are based on fully validated according to standard 2800 Fourth Edition. Nonlinear structural models are also created in 3D state in OpenSees2.5.0 software. The effect of stiffness and strength deterioration is considered based on the results of the experimental models and the collapse capacity of the three-dimensional structures of the special steel moment-resisting frame is investigated probabilistically. The results show that the collapse capacity of 4, 8 and 12-story structures is the highest under far fault earthquakes and the lowest under near fault earthquakes without pulse and among the low-rise structures, The 4-story has less collapse capacity. For example, in the 4-story structure, the structural collapse capacity at statistical level 84% under near fault with and without pulse and far fault ground motions is 3.21 g, 3.61 g and 4.14 g, respectively.

    Keywords: Collapse Capacity, Steel Moment-Resisting Frame, Special Ductility, 3D, Incremental Dynamic Analysis, FEMA P695 Instruction, Fragility curve, Stiffness, Strength Deterioration
  • علی ستاری، احمد ملکی*، محمدعلی لطف اللهی

    میراگرهای اصطکاکی دورانی، نوع خاصی از میراگرهای اصطکاکی هستند که دارای مزایای متعدد می‏باشند. میراگرها به منظور بهبود رفتار چرخه‏ای سازه ‏ها در برابر بارهای ناشی از باد و زلزله مورد استفاده قرار می‏گیرند، این نوع میراگرها با دوران و باز دوران خود موجب استهلاک انرژی می‏شوند. در این تحقیق، به بررسی مقدار جابجایی و برش پایه سازه قاب‏های فولادی با ستون‏های پرشده با بتن (CFT)  در دو حالت سازه مهاربند‏ی شده همراه با میراگرهای اصطکاکی‏دورانی و سازه بدون مهاربند و میراگرهای اصطکاکی‏دورانی پرداخته ‏شده ‏است. قاب‏ مرکب فولادی (با ستون‏های CFT) مهاربندی شده تحت اثر رکورد یازده زلزله حوزه نزدیک، در نرم ‏افزار ETABS مدل سازی، تحلیل و طراحی شده‏است. استفاده از مهاربند به همراه میراگراصطکاکی‏ دورانی، جابجایی مرکز جرم بام سازه را تحت‏اثر یازده رکورد زلزله مورد بحث در نرم‏افزاراجزاء محدود ETABS برای نه رکورد نسبت به حالت بدون میراگر بین 13 تا 49 درصد کاهش و برای دو رکورد افزابشی بین 2 تا 17 درصد داشته‏است. استفاده از مهاربند به همراه میراگرهای‏اصطکاکی‏دورانی برای هشت رکورد باعث کاهش برش پایه سازه‏ به میزان 11 تا 37 درصد شده است. و در سه رکورد  باعث افزایش برش‏پایه به میزان 3 تا 26 درصد شده است. سپس یک‏ قاب‏ یک دهانه یک طبقه با همان مصالح و مشخصات در نرم‏افزاراجزاء محدود  ABAQUS مدل سازی گردیده است. برای بارگذاری جانبی ستون‏ها از پروتکل بارگذاری جانبی بر اساس ATC-24  و دستورالعمل استفاده از میراگرها در طراحی و مقاوم سازی ساختمان‏ها استفاده شده است. با توجه به ضابطه شماره 766 سازمان برنامه و بودجه برای جابجایی ایجاده شده در اثر رکورد یازده زلزله معرفی شده در نرم ‏افزار ETABS ازسیکل‏های بارگذاری با فرکانس معادل 1.15T در نرم‏افزار‏اجزاء محدود ABAQUS استفاده شده است. استفاده از مهاربند و میراگراصطکاکی‏دورانی در نرم‏افزار‏اجزاء محدود ABAQUS تحت اثرهریک از رکوردهای مورد بحث جابجایی سازه‏ را نسبت به سازه بدون مهاربند و بدون میراگر اصطکاکی دورانی به مقدار 16 تا 33 درصد کاهش داده است. استفاده از مهاربند به همراه میراگراصطکاکی‏دورانی در نرم‏افزار‏اجزاء محدود ABAQUS تحت اثرهر یک از رکوردهای مورد بحث باعث‏ کاهش برش پایه شده‏است. مقدار کاهش نیرو برای رکورد زلزله‏های مورد بحث یکسان نبوده و این مقدار از 8 تا 34.7 درصد متغیر بوده است. نمودارهای هیسترزیس برش پایه سازه‏های مهاربندی شده را در دوحالت سازه با میراگر و بدون میراگر را به خوبی نشان داده ‏اند.

    کلید واژگان: قاب های خمشی فولادی مرکب, استهلاک انرژی, سختی, میراگراصطکاکی دورانی, منحنی هیسترزیس
    Ali Sattari, Ahmah Maleki*, MohammadAli Lotfollahi Yaghin

    Rotational friction dampers are a specific type of friction dampers which have several advantages. Dampers are used to improve the cyclic behavior of structures against forces caused by wind and earthquake. These types of dampers will cause energy dissipation by its rotating and rerotating. However, complete and comprehensive researches have not been performed on the effect of rotational friction dampers and their effect on the bearing capacity of steel frames. In this research, the behavior of concrete-filled steel tube (CFT)  in two cases frame braced with rotational friction dampers and frame braced without rotational friction dampers is investigated. For verification, the results obtained from finite element method software, ABAQUS, were compared with that of experimental studies for test samples used in a building with a height of 300m in Osaka, Japan. The hysteresis curves of the modeled samples are in good agreement with the experimental results. In order to investigate the performance of steel composite frame (with CFTs) braced with rotational friction dampers towards to steel composite frame (with CFTs) braced without rotational friction dampers  under the effect of three earthquake Far-field records, the structure was modeled, designed and analyzed in ETABS software. The use of bracing with rotational friction dampers has caused a decrease in the displacement of the roof’s center of mass for each record mentioned above which modeled in ETABS software. It decreased by 13 to 49 % for 9 records and increased by 2 to 17 % for 2 records. The use of bracing along with rotational friction damper modeled in ABAQUS software under the effect of each record has caused a decrease in base shear. The extent of these reductions was different for each record mentioned above. In each record modeled in ETABS software, the base shear of the structure has not reduced similarly; however, in some cases, the base shear has increased. It had a decrease of 11 to 37% for 7 records and an increase of 3 to 26% for 4 records.  Then a Single-storey frame with single-span With the same materials and specifications introduced in ETABS software in ABAQUS software Has been modeled. For lateral loading of columns, the lateral loading protocol based on ATC-24 and the instructions for using dampers in the design and reinforcement of buildings have been used.  According to Regulation No. 766 of the Program and Budget Organization, the loading cycles introduced in ETABS software with a frequency of 1.15T have been used in the ABAQUS Limited Components Software to move. The use of rotary braces and crankshafts in the ABAQUS limited component software under the influence of each of the discussed records has reduced the displacement of the structure relative to the structure without braces and without rotational friction dampers of the structure mentioned above was exerted under the record effect of the same earthquake in ABAQUS software The use of bracing along with rotational friction damper modeled in ABAQUS software under the effect of each record has caused a decrease in base shear. The amount of energy reduction for records understudy was not equal and varied from 8% to 34.7%. The hysteresis curves of base shear of braced structures with and without dampers are well presented.

    Keywords: Composite steel bending frames, Energy damping, Circular damping, Hysteresis curve, Stiffness
  • احسان دهقانی*، زینب آریانی

    بر اساس قضایای بنیادین تحلیل خمیری سازه ها، افزایش مقاومت یا سختی بخشی از سازه موجب تضعیف آن تحت یک بار ایستا مشخص نمی شود. از این نتیجه برای ساده سازی مدل سازی و طراحی سازه ها استفاده های فراوانی می شود؛ در عین حال این قضایا تحت بارگذاری دینامیکی و متغیر اثبات نشده اند. این پژوهش نتایج قضیه ی ایمن را به صورت عددی در یک قاب خمشی دوبعدی پنج طبقه ی فولادی طی تحلیل پویا غیرخطی با 29 شتاب نگاشت مختلف بررسی می کند. به دلیل این که تحت این شرایط مکانیزم یا فروریختگی در سازه رخ نمی دهد، برای اطمینان از ایمنی سازه با تغییر مشخصات اعم از سختی و مقاومت موضعی اعضا در محدوده ی مشخص، بیش ترین تقاضای شکل پذیری چرخشی اعضا استخراج شده است. در پایان پس از بررسی نتایج، ایمنی سازه ی مورد نظر پس از افزایش موضعی سختی و مقاومت اعضا، تحت بارهای دینامیکی حفظ شده است.

    کلید واژگان: قضیه ی ایمن, تحلیل دینامیکی غیرخطی, مقاومت, سختی, تقاضای شکل پذیری
    E. Dehghani *, Z. Aryani

    According to the basic theorems of plastic analysis of structures, increasing the strength or stiffness of a part of the structure does not weaken it under a specific static load. This result is widely used to simplify the modeling and design of structures, but these theorems have not been proven under dynamic loading like earthquake excitations. This study applies the results of the safe theorem numerically in a two-dimensional steel moment-frame structure with five stories under nonlinear dynamic analysis with 29 different earthquake ground motion records. Under transient dynamic loading conditions, because the mechanism or collapse does not occur in the structure, the safety of the structure is investigated by maximum rotational deformation of the members. By changing the characteristics such as local stiffness and strength of the members in the range of 0.8 to 1.5 times the initial value, the maximum deformation demand of the members has been compared. The results of the dynamic analysis show that upon increasing strength, in most cases, the demand for ductility decreases and with increasing stiffness, in almost all cases, the ductility demand increases. The results of nonlinear static analysis are compared with the nonlinear dynamic analysis in cases where increasing stiffness has increased the ductility demand. From this comparison, it can be concluded that upon increasing the stiffness of the members locally, the demand for ductility in the dynamic analysis is less than its corresponding value in static analysis. As a result, it can be said that by increasing the stiffness of the structure, observing the limitations of the codes for the ductility capacity of members and connections leads to the safety of the structure. Generally, it is concluded that the safety of the structure is not compromised by minor increase in the strength and minor increase in stiffness of some members of the structure under dynamic loading if regular limitations of the codes for the ductility capacity have been observed.

    Keywords: Safe theorem, nonlinear dynamic analysis, Resistance, Stiffness, ductility demand
  • بابک ابراهیمیان*، سید محمد منصورزاده
    کیسون های مکشی به طور فزاینده ای در پروژه های فراساحلی نظیر سکوهای نفت و گاز، توربین های بادی، المان های مهاری و لنگرگاهی به کار گرفته می شوند. کیسون های مکشی به عنوان پی سازه های دریایی معمولا در معرض نیروهای ناشی از باد، امواج و ضربه کشتی ها قرار دارند. اغلب مطالعات موجود در خصوص بار تناوبی جانبی وارد بر کیسون های مکشی، شامل چرخه های بارگذاری تا چند هزار چرخه و در خاک تک لایه هستند، حال آن که سازه های دریایی در طول عمر خود در معرض میلیون ها چرخه بارگذاری قرار می گیرند و خاک بستر دریا نیز می تواند شامل لایه بندی های متفاوت باشد. در این مقاله پس از مروری بر نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده در زمینه بارگذاری جانبی کیسون های مکشی با تعداد چرخه های محدود، نتایج مطالعات موجود صورت پذیرفته اخیر با تعداد چرخه های بارگذاری بسیار زیاد و در حدود 1 میلیون چرخه ارایه می گردد و رفتار بلند مدت کیسون مکشی به بارگذاری تناوبی جانبی در بستر تک لایه و دو لایه بررسی می شود. بر اساس جمع بندی نتایج حاصل از مطالعات موجود، به نظر می رسد که بارگذاری تناوبی جانبی حتی می تواند در مواردی باعث افزایش ظرفیت لنگر خمشی تا 30٪ و افزایش سختی پایه تا 50٪ شود که این تغییر سختی باید در تغییر فرکانس طبیعی سیستم یا بررسی رخداد احتمالی پدیده تشدید مد نظر قرار گیرد.
    کلید واژگان: کیسون مکشی, بارگذاری تناوبی جانبی, مهندسی فراساحل, سختی, چرخش تجمعی
    Babak Ebrahimian *, Seyed Mohammad Mansoorzadeh
    Suction caissons have been used increasingly by the offshore industry throughout the world to anchor floating production systems, offshore wind turbines, oil and gas industry and anchorage elements. Suction caissons as the foundation of marine structures are usually exposed to the lateral cyclic forces of wind, waves and the impact of ships. Recent studies have considered the response of suction caissons to such loading in single-layer soil, but have generally been limited to a few thousand cycles, whereas offshore structures will generally experience millions of loading cycles over their service life. seabed soils can also contain different layers. In this article, after reviewing the results of research on lateral loading of suction caissons with a limited number of cycles, the results of recent studies with a very large number of loading cycles and about 1 million cycles are presented. Also, the long-term behavior of suction caissons to lateral cyclic loading in single-layer and layered seabed are reviewed. based on the summary of the results of existing studies, it seems that lateral cyclic loading can even in some cases increase the caisson capacity by up to 30% and stiffness by up to 50%. This change in stiffness must be taken into account in changing the natural frequency of the system or investigating the possible occurrence of the resonance phenomenon.
    Keywords: suction caisson, cyclic lateral loading, offshore engineering, stiffness, accumulated rotation
  • علی قمری*، وحید بروجردیان

    مطالعات آزمایشگاهی و عددی انجام شده بر روی دیوار برشی فولادی و همچنین عملکرد موفق آن در زلزله های گذشته، این سیستم را به عنوان یک سیستم کارا در برابر بارهای جانبی معرفی کرده است. هر چند مطالعات وسیعی (به جز مطالعات در خصوص تاثیر ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی) بر روی این سیستم انجام شده است اما همچنان ناشناخته هایی در خصوص این سیستم وجود دارد. تاثیر ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی یکی از ناشناخته ها در خصوص دیوار برشی فولادی است که به دلیل پیچیدگی های تحلیل غیرخطی ترک و گسترش آن حتی با استفاده از نرم افزارهای المان محدود، به طور جامع مورد بحث بررسی قرار نگرفته است. از طرفی با توجه ضخامت کم ورق فولادی و ماهیت جوش، وجود ترک در این سیستم غیرقابل انکار و اجتناب ناپذیر است. بنابراین در این مقاله، تاثیر ترک های میانی و کناری و گسترش آنها بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که ترکهای میانی در ورق فولادی اثر مخرب تری نسبت به ترکهای کناری دارد. وجود ترک های میانی با طول زیاد باعث می شود که سیستم رفتار غیرالاستیک را تجربه نکند و در ناحیه الاستیک گسیخته شود. همچنین گسترش ترک تاثیر کمی بر سختی الاستیک دارد. با توجه به پیچیدگی های ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی، معادلات لازم برای دستیابی به نمودار پوش آور آن ارایه شده است که بدون نیاز به مدلسازی المان محدود، رفتار سیستم با دقت بسیار بالا قابل پیش بینی است.

    کلید واژگان: دیوار برشی فولادی, ترک, رفتار لرزه ای, سختی, مقاومت
    Ali Ghamari *, Vahid Broujerdian

    Experimental and numerical studies on Steel Plate Shear Wall (SPSW) and its successful performance under last earthquakes have introduced this system as a lateral bearing system. There are lots of unknown information about SPSW despite of numerous studies that have were done. The effect of crack on the SPSW behavior is one of unknowns about SPSW that due to its complicity in nonlinear analysis, it has not been evaluated comprehensively. Because of thin steel plate and inherent of welding, emerging of crack on SPSW is deniable. So, in this paper the effect of central and edge crack and their growth on the behavior of SPSW have been studied. Results showed that the central crack are more destructive than edge cracks. The crack with long length lead the SPSW to fracture in elastic zone. Due to difficulty of crack modeling and crack analysis, the necessary relations have been proposed to obtain pushover diagram that without FE modeling the proposed relation estimate the pushover diagram of system in good agreement with FE results.

    Keywords: steel shear wall, Crack, Seismic behavior, stiffness, strength
  • علی قمری*، علیرضا خالو

    میراگرهای غیر فعال انرژی به عنوان ابزار کارا و اقتصادی برای بهبود رفتار لرزه ای سازه ها در برابر بارهای لرزه ای شناخته شده اند. در میان انواع میراگرهای غیرفعال انرژی، میراگرهای فولادی به دلیل سهولت ساخت و اجرا، در دسترس بودن امکانات ساخت آنها، مقرون به صرفه بودن، از مقبولیت بیشتری برخوردار هستند. علاوه بر آن، این نوع میراگرها، عملکرد مطلوبی در مطالعات آزمایشگاهی و عددی، و همچنین در زلزله های گذشته داشته اند. هر چند این نوع میراگرها نسبت به سایر میراگرها اقتصادی تر هستند اما استفاده از آنها در سازه های معمول در مقایسه با سایر سیستم های مرسوم باربر جانبی، اقتصادی نمی باشد. لذا در این مقاله یک میراگر ابتکاری دارای سازوکار تسلیم برشی معرفی شده که از سهولت بالایی در ساخت و اجرا برخوردار بوده و همچنین از جنبه اقتصادی، مقرون به صرفه است. این میراگر پیشنهادی پس از زلزله های شدید براحتی قابل تعویض است. نتایج عددی نشان می دهد که میراگر پیشنهادی باعث بهبود رفتار لرزه ای قاب خمشی بتنی می شود. معمولا افزایش همزمان سختی و شکل پذیری در سازه به راحتی میسر نمی شود اما نتایج نشان می دهد میراگر پیشنهادی باعث افزایش سختی و شکل پذیری سازه می گردد. همچنین با افزایش میرایی در ناحیه غیر خطی باعث اتلاف انرژی اعمالی به سازه می گردد. در این مقاله، روابط لازم برای محاسبه سختی و مقاومت نهایی سیستم و همچنین طراحی آن پیشنهاد شده است.

    کلید واژگان: قاب خمشی بتنی, میراگر فولادی, شکل پذیری, سختی, انرژی لرزه ای
    Ali Ghamari *, Alireza Khaloo

    Passive energy dampers have been identified as efficient and economical tools to improve the seismic behavior of structures against seismic loads. Among all types of passive energy dampers, steel dampers are more popular because of their ease of construction, availability, affordability, economical aspect. In addition, these types of dampers have performed well in the laboratory and numerical studies, as well as in past earthquakes. Although these types of dampers are more economical than other dampers, they are not economical to use in conventional structures compared to other conventional lateral load systems. Therefore, in this paper, an innovative damper with shear mechanism is introduced which is easy to construct and operate and is economical to use. This proposed damper is easily replaceable after severe earthquakes. Numerical results show that the proposed damper improves the seismic behavior of the RC frame. It is usually not easy to increase the stiffness and ductility of the structure at the same time, but numerical results show that the proposed dampers increase the stiffness and ductility of structures. It also causes energy dissipation to the structure by increasing the damping in the nonlinear area. In this paper, the necessary equations for calculating the ultimate stiffness and strength of the system as well as its design are proposed.

    Keywords: RC frame, Steel Damper, Ductility, stiffness, Seismic Energy
  • مسعود پورحسن شهری، علی منصوری*

    در دیوار برشی فولادی، ورق نازک فولادی به المان های مرزی قاب متصل می شود، که این امر موجب افزایش نیروی اعمالی به ستون ها و در نتیجه افزایش سطح مقطع این عضوها می شود. جداسازی ورق فولادی از ستون های اصلی، سبب کاهش نیروهای لرزه‍ای وارده به ستون ها می شود که این امر از گسترش رفتار غیرخطی در ستون ها و فروریزش زودهنگام سازه جلوگیری خواهد کرد. البته این کار، سبب کاهش ظرفیت برشی دیوار نیز می گردد که می توان آن را با در نظر گرفتن پیش بینی های لازم، مانند استفاده از فولاد با مقاومت تسلیم بالا و افزایش ضخامت ورق فولادی، تا حدودی جبران نمود. در این مقاله، رفتار دیوار برشی فولادی متصل به تیر (بدون اتصال به ستون ها) تحت بار جانبی، با استفاده از مدل سازی و تحلیل اجزای محدود، توسط نرم افزار ABAQUS مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اطمینان از صحت نتیجه های مدل عددی، اعتبارسنجی با داده های آزمایشگاهی موجود انجام شده است. سپس به بررسی اثر سخت‍کننده لبه ای، بر رفتار این نوع دیوار برشی پرداخته شده است. بر پایه نتیجه های به دست آمده، در شرایطی که سخت کننده مذکور به تیرهای بالا و پایین متصل نباشد، تغییر مقطع آن تاثیر چندانی بر رفتار سیستم و مقدارهای سختی، مقاومت و استهلاک انرژی ندارد. ولی در صورت اتصال سخت کننده به تیرها، بهبود قابل توجهی در عملکرد لرزه ای دیوار و مقدار مشخصه های رفتاری ذکرشده مشاهده می شود. شایان ذکر است که در این حالت، نیروی بیشتری از جانب دیوار به تیرها اعمال خواهد شد که این موضوع می بایست در طراحی این عضوها، مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: دیوار برشی فولادی متصل به تیر, سخت کننده لبه ای, تحلیل اجزای محدود, سختی, مقاومت جانبی, استهلاک انرژی
    Masoud Pourhasan Shahri, Ali Mansouri*

    In the steel plate shear wall, the thin steel plate is connected to the boundary elements, Therefore, forces transfer from the panel to the columns and increase the required cross sectional area of the columns. Separating the steel panel from the columns, reduces the seismic demands on the columns and prevent from the premature failure of the columns and the collapse of the entire structure. However, this technic decreases the lateral resistance of the system, therefore in such a case, using high yield steel (HYS) for the panel or utilizing a thicker steel plate may be required. In this paper, the seismic behavior of the steel plate shear walls connected to frame beams only (SSW-BO) is studied through nonlinear finite element analysis by ABAQUS software. After validating the numerical model against available experimental results, the effect of the edge stiffeners on the behavior of SSW-BO is explored. Based on the results, changing the edge stiffener cross section does not influence the seismic behavior, the stiffness, the lateral resistance and the dissipated energy of SSW-BO if the stiffeners are not connected to the top and bottom beams. However, connecting the stiffeners to the beams, drastically improve the seismic behavior and hysteretic characteristics of SSW-BO. It should be noted that, in such a case, greater forces may apply to the beams which should be considered in the seismic design of these members.

    Keywords: Steel plate shear wall connected to frame beams only (SSW-BO), Edge stiffener, Finite element analysis, Stiffness, Lateral strength, Dissipated energy
  • محمدرضا سلیمانی نژاد*، موسی محمودی صاحبی

    مهاربندهای y شکل فولادی یکی از سیستم های باربر جانبی به حساب می آیند. این مهاربندها علی رغم دارا بودن عملکرد معماری مناسب، مقاومت و سختی قابل قبول، دارای ظرفیت شکل پذیری خوبی نیستند. استفاده از میراگر ها از جمله میراگر اصطکاکی دورانی می تواند ظرفیت شکل پذیری آن ها را افزایش دهد. هدف این مقاله ارزیابی لرزه ای مهاربندهای y شکل مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی است. برای این منظور یک قاب یک طبقه و یک دهانه با مهاربند y شکل انتخاب شد و در دو حالت با و بدون میراگر اصطکاکی دورانی مورد ارزیابی قرارگرفت. در ارزیابی این دو قاب ظرفیت های سختی، مقاومت و جذب انرژی مورد توجه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار مقاومت و سختی در حالت با میراگر به ترتیب حدود 20 و 35 درصد کاهش پیدا میکند ولی جذب انرژی حدود 50 درصد افزایش می یابد.

    کلید واژگان: میراگر اصطکاکی دورانی, قاب y شکل, استهلاک انرژی, سختی, مقاومت و شکل پذیری
    Mohammadreza Solaimani Nezhad*, Mussa Mahmoudi Sahebi

    Y-shaped steel braces one of the systems is the lateral load. These braces, despite having the performance good architecture and resistance and hardness acceptable, they are not ductility. The use of dampers, such a rotary friction damper can increase their ductility capacity. The purpose of this paper is to evaluate the seismicity of y-shaped braces with rotary frictional damper. For this purpose, a frame of a floor and a span with y-shaped brace was selected and evaluated in two cases with and without rotary frictional damper. In evaluating these two frame, the stiffness, strength and energy absorption were considered. The results show that the strength and stiffness in the case with the damper decreases by 20% and 35%, but the energy absorption increases by 50%.

    Keywords: Keywords Rotary friction damper, Y-shape frame, Depreciation of energy, Stiffness, Strength, Ductility
  • مسعود پورحسن شهری، علی منصوری*

    در دیوار برشی فولادی متعارف، ورق فولادی به همه عضوهای مرزی متصل می باشد، ولی در دیوار برشی فولادی متصل به تیر، ورق فولادی به ستون ها اتصال ندارد. جداسازی ورق فولادی از ستون ها، سبب کاهش لنگر خمشی در ستون ها می شود که این موضوع از گسترش رفتار غیر خطی در این عضوها و شکست زودهنگام آنها جلوگیری می کند. در این پژوهش، اثر مشخصات بازشو بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی متصل به تیر، با استفاده از مد ل سازی و تحلیل اجزای محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است. نخست، مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود راستی آزمایی شد. سپس، اثر پارامترهای شکل، ابعاد و موقعیت بازشو و همچنین ضخامت ورق فولادی، با تحلیل مدل های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. تغییر شکل بازشو از دایره به مربع، باعث افزایش مقدارهای سختی نخستین، مقاومت بیشینه و انرژی مستهلک شده گردید. افزایش ابعاد بازشو، باعث ایجاد انحراف در مسیر میدان کشش، از روی قطر به سمت گوشه های بازشو و افت عملکرد لرزه ای دیوار برشی فولادی شد. بحرانی ترین موقعیت بازشو مربوط به حالتی بود که بازشو در مرکز پانل قرار داشت؛ چنین شرایطی بیشترین اختلال را در انتقال بار از طریق عمل میدان کشش ایجاد می کرد. سرانجام، با استفاده از نتایج تحلیل مدل های مختلف، روشی برای تخمین سختی و مقاومت دیوار برشی فولادی متصل به تیر دارای بازشو، با استفاده از ضرایب کاهش سختی و مقاومت، بر مبنای مقدارهای متناظر در دیوار برشی بدون بازشو پیشنهاد گردید.

    کلید واژگان: دیوار برشی فولادی متصل به تیر, بازشو, عمل میدان کشش, سختی, مقاومت, ضریب کاهش
    Masoud Pourhasan Shahri, Ali Mansouri *

    In the conventional steel plate shear walls (SPSWs), the steel plate is connected to all boundary elements, but in the steel plate shear walls connected to frame beams only (SSW-BOs) the plate is not connected to columns. The separation of the plate from the columns decreases the flexural demands of the columns and prevents the premature failure of the columns. In this paper, the effect of opening properties on the seismic behavior of SSW-BOs is studied through nonlinear finite element modeling and analysis. Based on the obtained results, initial stiffness, lateral strength and dissipated energy were higher in the specimen containing square opening compared to the one with circular opening. Moreover, increasing the opening dimension altered the tension field path from a line along the diagonal of the panel to the corners of the opening and degraded the seismic performance of SSW-BO. The most critical opening location is the central one since it disturbs the lateral load path in the panel more than any other locations. Finally, the results of numerical simulations are used to propose a simple method for estimation of the lateral stiffness and strength of SSW-BOs with openings based on the stiffness and strength reduction factors and the corresponding values of the solid SSW-BOs.

    Keywords: Steel plate shear wall connected to frame beam only (SSW-BO), opening, Tension field action, stiffness, Strength, Reduction factor
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال